(57)【要約】【課題】ノズルから塗料を吐出して塗布する塗布装置を含む製造ラインにおいて、塗布装置の前処理工程で遅延が生じた場合にも、その基板の投入間隔を制御して、ノズル先端で塗料が乾燥硬化して異物を発生することを防止する。【解決手段】前処理に遅延が生じたか否かを検知してその遅延が許容範囲内か否かを判定すると共に、許容範囲外の場合、塗布装置への基板供給が止まるまでの時間が許容範囲内か否かを判定し、前記供給可能時間が許容範囲外の場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する。時間間隔を遅らせることで、塗布装置の停止時間を平均化させ、異物の発生を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置とその前処理装置とを備え、前記基板を各装置の間を搬送して各前処理と塗布とを施す製造ラインにおいて、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を制御する方法であって、
前記前処理に遅延が生じたか否かを検知する遅延検知ステップと、
遅延が生じた場合に、その遅延時間が予め定められた基準値を越えるか否か判定する遅延時間判定ステップと、
前記遅延時間が基準値を越えた場合に、前記塗布装置への基板供給が止まるまでの時間（供給可能時間）を算出し、この供給可能時間が予め定められた基準値より少ないか否か判定する供給可能時間判定ステップと、
前記供給可能時間が基準値より少ない場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する制御ステップとを
備えることを特徴とする基板の投入間隔制御方法。
【請求項２】
前記制御ステップが、塗布装置に基板を投入する時間間隔を一定とするように制御するステップであることを特徴とする請求項１に記載の投入間隔制御方法。
【請求項３】
前記制御ステップが、塗布装置に基板を投入する時間間隔に上限値を設定して、この上限値以下の場合にはその時間間隔を一定とし、この時間間隔を越える場合には前記上限値で基板を投入するように制御するステップであることを特徴とする請求項１に記載の投入間隔制御方法。
【請求項４】
前記制御ステップが、各装置間の搬送時間を制御するステップであることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の投入間隔制御方法。
【請求項５】
前記塗料が感光性樹脂塗料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の投入間隔制御方法。
【請求項６】
前記塗布装置がダイコーターであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の投入間隔制御方法。
【請求項７】
ノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置とその前処理装置とを備え、前記基板を各装置の間を搬送して各前処理と塗布とを施す製造ラインにおいて、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を制御する制御システムであって、
前記前処理装置に接続され、これら前処理装置において遅延が生じたか否かを検知する遅延検知手段と、
遅延が生じた場合に、その遅延時間が予め定められた基準値を越えるか否か判定する遅延時間判定手段と、
前記遅延時間が基準値を越えた場合に、前記塗布装置への基板供給が止まるまでの時間（供給可能時間）を算出し、この供給可能時間が予め定められた基準値より少ないか否か判定する供給可能時間判定手段と、
前記供給可能時間が基準値より少ない場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する制御手段とを
備えることを特徴とする基板の投入間隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置とその前処理装置とを備える製造ラインにおいて、塗布装置に基板を投入する時間間隔を制御する方法に関する。
【０００２】
このような製造ラインとしては、例えば、カラーディスプレイに利用されるカラーフィルタの製造ラインが例示できる。
【背景技術】
【０００３】
カラーフィルタはディスプレイの表示光を着色してカラー表示を可能とする部品である。一般に、ガラス板などの透明基板を基板とし、この基板表面にディスプレイの画素ごとに透明着色膜を配列されて構成される。透明着色膜としては、赤色、緑色、青色の三色の着色膜が一般に利用されている。また、これら画素と画素との間に遮光膜を配置して、これら画素を透過する着色光と隣接する画素を透過する着色光とが混色することを防止している。遮光膜は、例えば、ブラックストライプあるいはブラックマトリクスと呼ばれることがある。
【０００４】
これら透明着色膜や遮光膜を透明基板上に形成する方法には様々な方法が知られているが、品質、コスト、歩留まりなどの観点から、ネガ型感光性樹脂塗料を使用する顔料分散法が多く用いられている。この方法は、着色剤を混合したネガ型感光性樹脂塗料を前記基板に塗布し、パターン状に露光現像して前記透明着色膜あるいは遮光膜を形成する方法である。なお、遮光膜は、黒色顔料を混合したネガ型感光性樹脂塗料を使用して形成される。
【０００５】
このネガ型感光性樹脂塗料を基板上に塗布する方法として、ダイコーターを使用する方法が知られている。ダイコーターは、ノズルから塗料をビード状に吐出し、このビードに基板を接触させて塗布する方法である。
【０００６】
すなわち、ダイコーターを使用してカラーフィルタを製造する製造ラインは、このダイコーターと、この塗布工程の前処理（例えば、前記基板の洗浄工程や乾燥工程）を行う前工程を行う前処理装置と、塗布工程の前工程（例えば、露光工程や現像工程）を行う後処理装置とを配置して構成され、前記基板をこれら各装置の間を搬送し、この搬送経路中の各装置によって前記基板に所定の処理を施すことによってカラーフィルタを製造している。
【０００７】
ところで、前記ダイコーターは、その運転が長時間停止すると、ノズル内又はノズルの周囲で前記感光性樹脂塗料が乾燥あるいは硬化して異物を生成することがある。そして、このようにノズルの内外に異物が付着した場合には、一様な厚みに塗布することが困難となる。
【０００８】
そこで、ダイコーターは、これに一定間隔で前記基板を投入して長時間の停止を防ぎ、ノズルへの異物の付着を防止することとしている。しかしながら、前記前処理工程において遅延が生じると、ダイコーターに投入すべき基板が不足して、ダイコーターに待機時間が発生することになる。そして、この待機時間が長くなると、ノズル内又はノズルの周囲に異物が生成して正常な塗布が困難となる。
【０００９】
これを防ぐため、例えば、各装置間にストッカーを設け、それぞれの装置で処理を施した基板を次工程の装置が受け入れ可能となるまでこのストッカーに格納する方法がある。
しかし、このようにストッカーを配置すると、必要な設備が膨大となるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献１〜３は、ダイコーターの停止時に前記ノズルを溶剤中に浸漬して、前記乾燥を防止する方法を提案している。この方法によれば、停止中のダイコーターにおいてもノズル先端の感光性樹脂塗料の乾燥を防止することができる。しかしながら、この方法によれば、ノズル先端の塗料に溶剤が混入する結果、一様な膜厚の塗布ができない恐れがある。このため、ダイコーターのノズルを溶剤中に浸漬した場合、その塗布動作前に、溶剤の混入した感光性樹脂塗料を押し出して廃棄する（この工程を「プライミング動作」という）必要がある。そして、このプライミング動作のため、感光性樹脂塗料の消費が増えるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１０７６７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９８０号公報
【特許文献３】特開２００６−２６３５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、塗布装置の前処理工程で遅延が生じた場合にも、その基板の投入間隔を制御して、前記ノズル先端の異物の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明は、ノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置とその前処理装置とを備え、前記基板を各装置の間を搬送して各前処理と塗布とを施す製造ラインにおいて、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を制御する方法であって、
前記前処理に遅延が生じたか否かを検知する遅延検知ステップと、
遅延が生じた場合に、その遅延時間が予め定められた基準値（遅延時間基準値）を越えるか否か判定する遅延時間判定ステップと、
前記遅延時間が遅延時間基準値を越えた場合に、前記塗布装置への基板供給が止まるまでの時間（供給可能時間）を算出し、この供給可能時間が予め定められた基準値（供給可能時間基準値）より少ないか否か判定する供給可能時間判定ステップと、
前記供給可能時間が供給可能時間基準値より少ない場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する制御ステップとを
備えることを特徴とする基板の投入間隔制御方法である。
【００１４】
この方法によれば、前処理に遅延が生じた場合、ノズル先端の塗料が乾燥又は硬化することのない範囲で基板の投入時間を遅らせることができる。このため、塗布装置が長時間停止することがないから、ノズル先端に異物が生成することがなく、正常な塗布が可能となる。
【００１５】
また、ノズル先端を溶剤に浸漬する必要がなく、前記プライミング動作も必要としないから、塗料の消費を抑えることも可能となる。
【００１６】
次に、塗布装置に基板を投入する時間間隔を一定とするように制御する場合、塗布装置の稼動時間を最大として、そのノズル先端の塗料の乾燥を防止することが可能になる。もっとも、この時間間隔が長くなって、ノズル先端の塗料が乾燥又は硬化して異物を生成するおそれがある場合、異物発生のおそれのない時間間隔を上限とする必要がある。
【００１７】
請求項２〜３はこのような理由から、塗布装置に基板を投入する時間間隔の具体的制御方法を限定したものである。
【００１８】
すなわち、請求項２に記載の発明は、前記制御ステップが、塗布装置に基板を投入する時間間隔を一定とするように制御するステップであることを特徴とする請求項１に記載の投入間隔制御方法である。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記制御ステップが、塗布装置に基板を投入する時間間隔に上限値を設定して、この上限値以下の場合にはその時間間隔を一定とし、この時間間隔を越える場合には前記上限値で基板を投入するように制御するステップであることを特徴とする請求項１に記載の投入間隔制御方法である。なお、この上限値は、ノズル先端の塗料が乾燥又は硬化して異物を生成するおそれがないと判断して設定された値である。
【００２０】
次に、請求項４に記載の発明は、制御対象を具体的にしたもので、すなわち、前記制御ステップが、各装置間の搬送時間を制御するステップであることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の投入間隔制御方法である。そして、この方法によれば、各工程で処理を施された基板を格納するストッカーを準備することなく、塗布装置の停止を防いで異物の生成を防止することができる。
【００２１】
次に、請求項５に記載の発明は、前記塗料が感光性樹脂塗料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の投入間隔制御方法であり、乾燥・硬化によって異物を生じやすい感光性樹脂塗料に好適に適用できることを明確にしたものである。
また、請求項６に記載の発明は、前記塗布装置がダイコーターであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の投入間隔制御方法であり、ダイコーターに好適に適用できることを明確にしたものである。
【００２２】
次に、請求項７に記載の発明は、前記請求項１に記載の方法を実行する制御システムに関するもので、すなわち、ノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置とその前処理装置とを備え、前記基板を各装置の間を搬送して各前処理と塗布とを施す製造ラインにおいて、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を制御する制御システムであって、
前記前処理装置に接続され、これら前処理装置において遅延が生じたか否かを検知する遅延検知手段と、
遅延が生じた場合に、その遅延時間が予め定められた基準値を越えるか否か判定する遅延時間判定手段と、
前記遅延時間が基準値を越えた場合に、前記塗布装置への基板供給が止まるまでの時間（供給可能時間）を算出し、この供給可能時間が予め定められた基準値より少ないか否か判定する供給可能時間判定手段と、
前記供給可能時間が基準値より少ない場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する制御手段とを
備えることを特徴とする基板の投入間隔制御システムである。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、前処理に遅延が生じた場合にも、塗布装置の長時間の停止を防いで、ノズル先端に異物が生成することがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る製造ラインにおける各装置の配置と搬送経路を示す説明図
【図２】本発明に係る制御方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の制御方法の対象は塗布装置とその前処理装置を含む製造ラインである。この製造ラインとしては、例えば、カラーフィルタの製造ラインが例示できる。また、前処理装置としては、基板の洗浄装置や乾燥装置が例示できる。このほか、製造ラインは、塗布工程の後工程を処理する後処理装置を含んでいてもよい。また、各工程で処理された基板を一時的に格納するストッカーを備えていてもよい。
【００２６】
図１は、本発明に係る製造ラインにおける各装置の配置と搬送経路を模式的に示す説明図である。この製造ラインは、塗布装置と、その前処理装置と、ストッカーとを備えて構成されている。塗布装置はノズルから塗料を吐出して基板に塗布する装置であり、好適にはダイコーターである。また、図１に示す製造ラインは、前処理装置として、装置１〜装置ｍまでのｍ個の装置を備えている。なお、装置ｍはこの製造ラインに対する基板の投入装置であり、この投入装置ｍから順に、装置ｍ−１、装置ｍ−２、‥、装置５の順に基板が搬送され、かつ、これら各装置によって処理が施される。装置４は回収装置であり、前記装置ｍ−１〜装置５の各装置によって処理された基板は、この装置４によってカセットに収納され、この装置４に続いて設けられたストッカーに格納されて待機する。そして、装置３の受け入れ準備ができた後、このストッカーから投入装置３に投入され、装置１、装置１、塗布装置の順に搬送されて、これら各装置によって処理が施される。そして、塗布装置によって塗料を塗布した後、図示しない後処理処置に搬出される。
【００２７】
次に、各前処理装置において一度に処理できる基板の数は、それぞれ、Ｘｍ枚、Ｘｍ−１枚、‥、Ｘ３枚、Ｘ２枚、Ｘ１枚である。このため、これら前処理装置が稼動している場合には、これら各装置の内部に、それぞれ、Ｘｍ枚、Ｘｍ−１枚、‥、Ｘ３枚、Ｘ２枚、Ｘ１枚の基板が滞留していることになる。なお、ストッカーは十分な枚数を格納できるものとしているが、遅延が生じたときの格納枚数をＹ枚として説明する。
【００２８】
次に、本発明に係る製造ラインにおける各装置は、図示しない制御システムに接続されている。この制御システムは周知のコンピュータシステムによって構成することができる。すなわち、これら各装置とストッカーに付属して設けられ、その稼動状況を検知して、得られた稼動データを転送する端末装置、この稼動データを基に演算処理を施すホストコンピュータ、これら稼動データや演算結果を記憶する記憶装置、これら稼動データや演算結果を表示するディスプレイ、後述する各種基準値を入力する入力装置等である。なお、前記稼動データとしては、前記各装置が１枚の基板の処理に要した実際の処理時間Ｔ’ｍ、これら各装置に滞留する基板の枚数Ｘｍ、前記ストッカーに格納されている基板の枚数Ｙである。また、前記各装置が１枚の基板の処理に要する時間として設定された処理時間の設定値Ｔｍ、これら前記各装置の遅延時間の許容限度を示す遅延時間基準値α、塗布装置への基板供給が止まるまでの時間の上限として予め定められた供給可能時間基準値Ｔｗ、前記塗布装置のノズルに異物が生成するおそれのない時間として、この塗布装置に基板を投入する時間間隔の上限を示す時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）等が、前記入力装置によって入力され、前記記憶装置に記憶されている。なお、供給可能時間基準値Ｔｗは、時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）に後述する基板合計数Ｚを掛けて算出される値で、この基板合計数Ｚによって異なる値をとる。
【００２９】
次に、図２を参照して、装置ｍ〜装置４までの間のいずれかの装置ａで遅延が発生した場合を例として、本発明の制御方法を説明する。
【００３０】
すなわち、まず、装置ａにおける遅延について評価する。すなわち、第１ステップとして、遅延が発生したか否かを検知する。次に、第２ステップとして、遅延時間、すなわち、１枚の基板の処理に要した実際の処理時間Ｔ’ｍａと設定値Ｔｍとの差Ｔ’ｍａ―Ｔｍａと、前記遅延時間基準値αとを比較する。そして、前記差Ｔ’ｍａ―Ｔｍａが遅延時間基準値α以下である場合には許容できる遅延であるから、塗布装置に基板を投入する時間間隔を修正する必要はない。
【００３１】
仮に、前記差Ｔ’ｍａ―Ｔｍが遅延時間基準値αを超えている場合には、この装置ａを除く他の装置ｍの遅延状況をも配慮して、装置ａの前記遅延が塗布装置への基板供給に与える影響を評価する。
【００３２】
すなわち、装置ａに遅延が発生した時、この遅延が発生した装置ａから塗布装置の間にある基板の数Ｚは、各装置において処理中の基板の数の合計ΣＸｍ（但しｍは１〜ｍ−１までの数）とストッカーに格納された基板の数Ｙの合計である。そこで、この基板合計数Ｚに、塗布装置へ基板を投入する時間間隔として予め設定した初期設定値Ｔｓ（０）を掛けることにより、供給可能時間Ｔｖを算出する。そして、塗布装置への基板供給が停止するまでの時間（供給可能時間）Ｔｖを算出し、これを予め設定された供給可能時間基準値Ｔｗと比較する。この比較によって、装置ａの前記遅延が塗布装置への基板供給に与える影響を評価することが可能となる。仮に供給可能時間Ｔｖが供給可能時間基準値Ｔｗより小さければ、前記遅延は許容される遅延である。なお、装置ａに遅延が発生した時点においてその他の装置に遅延が発生していた場合であっても、基板合計数Ｚ＝ΣＸｍは実測値であるから、供給可能時間Ｔｖを正確に把握することができる。また、初期設定値Ｔｓ（０）は実測値である必要はない。次に説明するように、供給可能時間Ｔｖが供給可能時間基準値Ｔｗより大きく、従って前記遅延が許容範囲外である場合、塗布装置へ基板を投入する時間間隔Ｔｓは初期設定値Ｔｓ（０）とは無関係に制御できるからである。
【００３３】
すなわち、供給可能時間Ｔｖが供給可能時間基準値Ｔｗより大きい場合、この遅延を放置すると、合計Ｚ枚の前記基板を塗布装置に投入した後、次の基板の投入が遅れてノズルの内外に異物が生成するおそれがある。そこで、これら合計Ｚ枚の前記基板を塗布装置に供給する際、その投入の時間間隔Ｔｓを正常運転時より遅らせるように制御して、ノズルの停止時間を平均化させ、異物の生成を防止する。
【００３４】
この制御は、例えば、次のように行うことができる。
【００３５】
すなわち、前記装置ａにおける遅延時間Ｔ’ｍａ―Ｔｍａを含め各装置の遅延時間の合計Σ（Ｔ’ｍ―Ｔｍ）を基板合計数Ｚで割って、その値を時間間隔設定値Ｔｓ（０）に加算して塗布装置へ基板を投入する時間間隔Ｔｓを算出する。そして、この時間間隔Ｔｓを、予め設定された時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）と比較する。この時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）は、前記プライミング動作を要することなくノズル内やその周囲に異物が生成することを防ぐことができる時間間隔の上限として設定されたものである。このため、前記時間間隔Ｔｓが時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）より小さい場合には、この時間間隔Ｔｓで基板を塗布装置に投入すれば、前記プライミング動作を要することなくノズル内やその周囲に異物が生成することを防ぐことが可能である。
【００３６】
他方、算出された前記時間間隔Ｔｓが時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）を越える場合、塗布装置へ基板を投入する時間間隔Ｔｓとして前記時間間隔上限値Ｔｓ（ｍａｘ）を採用する。この場合、前記遅延が回復されるまでの間、前記プライミング動作を要することなくノズル内やその周囲に異物が生成することを防ぐことができる。仮に、前記遅延が回復されない場合、供給可能時間基準値Ｔｗを超えた時から、プライミング動作を開始して異物の発生を防止すればよい。
【００３７】
次に、以上の各ステップは、各装置とストッカーに付属して設けられた端末装置、ホストコンピュータ及び記憶装置によって実行することができる。すなわち、前記稼動データは前記端末装置によって検知して、ホストコンピュータに転送することができる。次に、ホストコンピュータは、端末装置から転送された前記稼動データと、入力装置を通じて予
め記憶装置に記憶された各種基準値等とを利用して、各前処理装置において遅延が生じたか否かを検知する遅延検知手段と、遅延が生じた場合に、その遅延時間が予め定められた基準値を越えるか否か判定する遅延時間判定手段と、前記遅延時間が基準値を越えた場合に、前記塗布装置への基板供給が止まるまでの時間（供給可能時間）を算出し、この供給可能時間が予め定められた基準値より少ないか否か判定する供給可能時間判定手段と、前記供給可能時間が基準値より少ない場合に、前記塗布装置に基板を投入する時間間隔を、正常運転時より遅らせるように制御する制御手段とを備えており、これら各手段によって前記各ステップを実行することができる。
【図１】
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【図２】
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